MAYA燈光系統(tǒng)參數(shù)淺析

   環(huán)境光 Ambient Light

環(huán)境光最大的特點(diǎn)是其具有“雙重性格”，具體體現(xiàn)在環(huán)境光的“Ambient Shade”參數(shù)的運(yùn)用上，通過調(diào)節(jié)此參數(shù)（后文參數(shù)解析部分會(huì)系統(tǒng)論述）可以使環(huán)境光表現(xiàn)出有向性和無(wú)向性。環(huán)境光在具體使用中最大的作用是模擬大氣中的漫反射、對(duì)整個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行均勻照明。一般情況下，環(huán)境光不會(huì)被考慮作為場(chǎng)景照明的主光源，環(huán)境光一般會(huì)和其他光源聯(lián)合作用（例如環(huán)境光有時(shí)候可以和平行光共同模擬陽(yáng)光）。

 
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方向光 Directional Light

方向光僅在一個(gè)方向平均地發(fā)射燈光，它的光線是互相平行的，使用方向光可以模仿一個(gè)非常遠(yuǎn)的點(diǎn)光源，例如從地球上看太陽(yáng)，太陽(yáng)就相當(dāng)于一個(gè)點(diǎn)光源，所以方向光常用來(lái)模擬陽(yáng)光的照明效果。在一個(gè)場(chǎng)景中，同一盞方向光投射的所有陰影都在同一方向上，而且都是該物體的正交投影，所以我們不需要考慮Directional Light和被照射物體的相對(duì)位置，唯一要考慮的就是方向光的方向。由于方向光對(duì)局部區(qū)域的定位或限制沒有點(diǎn)光源或聚光燈那樣容易，因此它早室內(nèi)場(chǎng)景的燈光設(shè)置中經(jīng)常做為配合或輔助光源來(lái)使用，而不作為主要光源。在大的室外場(chǎng)景中，可以從若干個(gè)不同的角度發(fā)出多個(gè)方向光作為整體的輔助光源，雖然每盞方向光都可能非常微弱，但是他們用此種方法聯(lián)合作用的時(shí)候可以模擬出大氣光的效果。代替空氣中的太陽(yáng)光。

點(diǎn)光源 Point Light

點(diǎn)光源從光源位置處向各個(gè)方向平均招生，可以用來(lái)模擬燈泡和蠟燭。
點(diǎn)光源的投影有透視效果，與Ambient Light和Directional Light不同的是，
Point Light有“Decay Rate”,即可以調(diào)節(jié)燈光的衰減率（Spot Light和Area
Light也可以調(diào)節(jié)衰減）。點(diǎn)光源在很多時(shí)候適合用來(lái)作輔助光。在許多翻譯過
來(lái)的MAYA資料中可以發(fā)現(xiàn)，很多國(guó)外作者把點(diǎn)光源的陰影稱為“發(fā)散陰影”，
這正是因?yàn)辄c(diǎn)光源有強(qiáng)烈的透視效果，個(gè)人人為，此特性可用于模擬室內(nèi)場(chǎng)景
中透過窗戶射向室內(nèi)的夕陽(yáng)光

聚光燈 Spot Light
聚光燈在一個(gè)圓錐形的區(qū)域均勻地發(fā)射光線，可很好模仿類似手電筒和汽車
前燈發(fā)出的燈光。聚光燈是屬性最多的一個(gè)燈光，也是最常用的一個(gè)燈光，從很
多國(guó)外的資料上我們可以知道，很多國(guó)外三維設(shè)計(jì)師喜歡用聚光燈作為照明場(chǎng)景
的主光源，這是因?yàn)榫酃鉄艨梢院苋菀椎乇欢ㄎ缓涂刂疲ó?dāng)然在我們的實(shí)際生產(chǎn)
當(dāng)中應(yīng)該根據(jù)不同的場(chǎng)景、不同的實(shí)際情況、不同的要求來(lái)活用MAYA4.0的五種燈
光，而不應(yīng)該迷信某一種燈光的搭配方式或使用方法）。

面光源 Area Light
我們生活的環(huán)境是一個(gè)三維世界，在我們生存的空間中，任何一個(gè)東西都有自己
相對(duì)的三維值，也就是說，在我們已知空間中，大多數(shù)物質(zhì)都是三維的。毫無(wú)疑問，
在現(xiàn)實(shí)生活中的光源都是三維的。然而在MAYA軟件包里，我們并找不到一個(gè)真正意義
上的“體積光源”，最接近“三維光源”的就是我們現(xiàn)在要介紹的這個(gè)二維光源--面
光源，也叫區(qū)域光（表面上好象聚光燈也是一個(gè)面光源，而實(shí)際上MAYA軟件定義的聚
光燈是一個(gè)限定了照射范圍的點(diǎn)光源）。正因?yàn)槊婀庠磁c其他光源有著這種本質(zhì)上的
區(qū)別，所以面光源的光線質(zhì)量也與其他光源的光線質(zhì)量有著本質(zhì)上的區(qū)別。面光源發(fā)
出的光線質(zhì)量以及所投射的陰影質(zhì)量都是MAYA4.0所有默認(rèn)燈光中最好、最接近真實(shí)效
果的，但是在做動(dòng)畫項(xiàng)目的時(shí)候，面光源存在一個(gè)致命缺陷--耗費(fèi)相對(duì)較長(zhǎng)的渲染時(shí)
間。正因?yàn)檫@樣，所以面光源一般在做靜禎的時(shí)候被廣泛采用，而做動(dòng)畫片的時(shí)候則
用聚光燈取代面光源。由于考慮到我們的生產(chǎn)進(jìn)度，所以在生產(chǎn)過程中盡量不要使用
面光源，爭(zhēng)取通過細(xì)調(diào)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其他燈光對(duì)面光源的模擬

Spot Light
Type：

通過點(diǎn)擊Type旁邊的三角形按鈕，MAYA會(huì)自動(dòng)彈出一個(gè)下拉菜單，下拉菜單里有
各種可供選擇的燈光類型，通過選擇不同的燈光類型，可以改變當(dāng)前所選燈光的類型。

Color：

MAYA中燈光的默認(rèn)顏色都是白色，通過點(diǎn)擊顏色選項(xiàng)旁的白色方塊，系統(tǒng)會(huì)彈出
一個(gè)選色器，通過選色器可以改變燈光的顏色。在顏色按鈕的末端有一個(gè)黑白的棋盤
格按鈕，通過點(diǎn)擊這個(gè)按鈕可以為燈光的顏色加載一張?zhí)麍D，可以運(yùn)用這種方式來(lái)模
擬幻燈機(jī)的光線投影。一般情況下為場(chǎng)景打光有一個(gè)默認(rèn)的規(guī)則，即不使用純白色的
光，其實(shí)在現(xiàn)實(shí)的生活中，基本上也不會(huì)出現(xiàn)純白色的光線，所以，當(dāng)我們每建立一
盞新的燈光，最好先將燈光的顏色根據(jù)場(chǎng)景的需要設(shè)定一種顏色，盡量避免出現(xiàn)純白
色的燈光。

Intensity：

通過調(diào)節(jié)此參數(shù)的大小可以改變燈光的強(qiáng)度，一般情況下，Intensity是和Decay（衰減）
參數(shù)結(jié)合使用的，值得注意的是，在場(chǎng)景的整體照明中，調(diào)節(jié)燈光的顏色一般會(huì)改變燈光的強(qiáng)
度，因?yàn)椴煌伾兄煌拿鞫?，自然地，在燈光照明中，明度大的顏色的照明?qiáng)度也相對(duì)
強(qiáng)一些。

Iluminates by Default：

默認(rèn)情況下，此選項(xiàng)是被勾選的（一旁的小方塊中劃上了勾），這個(gè)選項(xiàng)其實(shí)是一個(gè)燈光
照明開關(guān)的作用，當(dāng)此選項(xiàng)劃上勾的時(shí)候，燈光對(duì)場(chǎng)景內(nèi)所有的物體都有照明作用，反之，燈
光對(duì)場(chǎng)景內(nèi)所有物體都不起照明作用。在進(jìn)行比較大的場(chǎng)景的燈光設(shè)置的時(shí)候，一般會(huì)經(jīng)常用
到燈光鏈接，假如想讓新建立的一盞燈光只對(duì)場(chǎng)景中的某一物體或少部分物體起照明作用的時(shí)
候，有些組員的習(xí)慣是打開燈光關(guān)聯(lián)編輯器，來(lái)將燈光和物體進(jìn)行排除，對(duì)于大場(chǎng)景的燈光設(shè)
置，這顯然是一個(gè)笨方法，在此種情況下最有效率的排除法是將新建立的那盞燈光的
“Illuminatess by Default”選項(xiàng)關(guān)掉，然后再同時(shí)選擇燈光與需要被照明的物體，單擊
Rendering菜單下的Lighting/Shading子菜單中的Make Light Links命令即可。

Decay Rate：

這一參數(shù)是用來(lái)調(diào)節(jié)燈光的衰減率，它由一個(gè)下拉菜單構(gòu)成，下拉菜單中有四個(gè)選項(xiàng)目：
No Decay（無(wú)衰減）、Linear（線性衰減）、Quadratic（平方衰減）和Cubic（立方衰減），默認(rèn)狀況
下，燈光的衰減率一般是“No Decay”。在現(xiàn)實(shí)生活中，光線的衰減一般呈平方衰減，而在MAYA中，用
得比較多的衰減率是線性衰減。另外，要調(diào)節(jié)燈光的衰減方式還可以為燈光建立一條強(qiáng)度曲線，通過編
輯曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)燈光強(qiáng)度的可控性（詳見燈光特效部分）。

Cone Angle：

此參數(shù)為聚光燈所獨(dú)有，它用來(lái)調(diào)節(jié)聚光燈的照射角度，默認(rèn)角度是40度，可調(diào)控的范圍是：
0.006～179.994（度）。

Penumbra Angle：

國(guó)內(nèi)很多作者將這一參數(shù)翻譯成“半影角”，這一參數(shù)控制的是聚光燈投射光線邊緣的虛化。在缺
省狀態(tài)下，Penumbra Angle的值為0，此時(shí)聚光燈照射區(qū)域的邊界是“黑白分明”（清晰）的，當(dāng)
Penumbra Angle的值趨向負(fù)無(wú)窮大時(shí)，聚光燈的照射邊緣向內(nèi)虛化，而Penuumbra Angle的值趨向正無(wú)窮
大時(shí)，聚光燈的照射邊緣向外虛化。然而Penumbra Angle的值不能真正在正負(fù)無(wú)窮大這個(gè)值域中任意取
值，它的值域范圍是-189.994到189.994之間。

Dropoff：

Dropoff的值域是0到正無(wú)窮大，當(dāng)Dropoff的值為0時(shí)，聚光燈照射區(qū)域的光線分布是均勻的，當(dāng)Dropoff的值趨向于正
無(wú)窮大時(shí)，聚光燈照射區(qū)域的亮度由中心向四周遞減，其遞減的程度與Dropoff的值成正比。

默認(rèn)情況下，Penumbra Angle和Dropoff的值都為0，當(dāng)使用聚光燈模擬真實(shí)場(chǎng)景的時(shí)候，應(yīng)該給這兩項(xiàng)參數(shù)賦予非0的值。

Shadow Color：

可以通過調(diào)節(jié)此參數(shù)來(lái)控制燈光投影的顏色，和大部分參數(shù)一樣，在投影顏色參數(shù)欄后面也有一個(gè)棋盤格的貼圖按鈕，
可以通過帖圖來(lái)讓陰影產(chǎn)生特殊效果。

Use Depth Map Shadows：

這項(xiàng)命令是與“Use Ray Trace Shadows”相對(duì)應(yīng)的，Depth Map Shadows（深度帖圖陰影）和Ray Trace Shadows（光影
跟蹤陰影）是兩種不同的計(jì)算陰影的方式，如果要給燈光加上投射陰影功能，可以勾選其中一項(xiàng)，也只能勾選一項(xiàng)，兩者不
能同時(shí)選擇。

Dmap Resolution：

調(diào)節(jié)這項(xiàng)參數(shù)可以理解為調(diào)節(jié)燈光陰影的渲染解析度，當(dāng)Dmap Resolution的值設(shè)得很低的時(shí)候，陰影的邊緣會(huì)呈現(xiàn)鋸齒，
而當(dāng)此項(xiàng)數(shù)值設(shè)得過高的時(shí)候，則會(huì)增加渲染的時(shí)間。值得注意的是，IPR窗口的即時(shí)渲染功能不支持Dmap Resolution值的更
新。很多時(shí)候我們需要柔和的陰影來(lái)體現(xiàn)燈光的柔和，這時(shí)可以適當(dāng)?shù)亟档虳map Resolution的值，這樣既達(dá)到了我們需要的
效果，又可以降低渲染的速度，注意，Dmap Resolution的值最好是2的倍數(shù)，為避免陰影周圍出現(xiàn)鋸齒，Dmap Resolution的
值不應(yīng)該調(diào)得過低。

Use Mid Dist Dmap：

有時(shí)候被照亮物體的表面有不規(guī)則的污點(diǎn)和條紋，這時(shí)候?qū)艄獾腢se Mid Dist Dmap命令打開，將有效去除這種不正常的
陰影。在默認(rèn)狀態(tài)下，此參數(shù)是打開的。

Use Dmap Auto Fous：

有時(shí)候場(chǎng)景中的物體投射的陰影邊緣會(huì)呈現(xiàn)出鋸齒狀，這時(shí)的一種解決方案是將產(chǎn)生投射陰影的燈光的Use Dmap Auto Fous
參數(shù)打開，并將場(chǎng)景中不需要投射陰影的物體的Casts Shadows（在物體的Shape屬性面板里的Render Stats命令欄下）參數(shù)關(guān)閉
（這樣也可以加速渲染），默認(rèn)狀態(tài)下，此項(xiàng)命令是打開的。

Dmap Filter Size：

此項(xiàng)參數(shù)的默認(rèn)設(shè)置是1，可以通過調(diào)節(jié)此參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)陰影邊緣的柔化程度，此項(xiàng)參數(shù)設(shè)置得越大，陰影的邊緣越柔和……

Dmap Bias：

Dmap Bias又叫深度貼圖偏心率，調(diào)節(jié)它可以使陰影和物體表面分離。調(diào)節(jié)此參數(shù)猶如給陰影一個(gè)遮擋蒙板，當(dāng)數(shù)值調(diào)大的
時(shí)候，燈光給物體投射的陰影就只剩一下部分，當(dāng)此參數(shù)的數(shù)值調(diào)到1的時(shí)候，物體的陰影就完全消失了。

Fog Shadow Intensity：

在打開燈光霧的時(shí)候，場(chǎng)景中物體的陰影顏色會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)則顯示（顏色會(huì)變淺），會(huì)讓物體的重量感打折扣……這時(shí)可以